Умножитель частоты следования импульсов

 

В.В. Куликов и Н.И. Дец (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро Главного управления- заказов, испытания и внедрения новой. техники Госкомсепькозтекники

СССР (71) Заявитель (54) УМНСОКИТЕЛЬ ЧАСТОГЫ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относятся к вычислитещ ной технике, может быть использовано при преобразовании частоты в кзмерн тельных устройствах низких и инфранизких частот.

По основному авт. св. М 503238, 5 известен умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор .опорной частоты и последовательно соединенные суммирующий счетчик импульсов, блок записи, регистр, блок переноса, вычитающий счетчик импульсов, формирователь импульсов, блок дифференцирования и распределения, управлякиций триггер, вспомогательный счетчик импульсов, блок >s ажсации нуля, два ключа и дополнительный опорный генератор, выход которого через ключи соединен со счетными. входами суммирующего и вспомогательного счетчиков импульсов и с выходами триг ° 2о гера управления, один из входов которого подключен к выходу вспомогательного счетчика импульсов, а второй — к управлякицим входам блока записи и к одному

2 из выходов блока дифференцирования и распределения, второй выход которого подклкнен к шине сброса суммирующего счетчика импульсов, вкод - к выкоду формирователя импульсов, при этом входы блока фиксации нуля подключены к выкодам вычитающего счетчика импульсов, а выход - к управлякнцему входу блока переноса 11 ).

Недостатком известного устройства является низкая точность умножения, обусловленная тем, что при равной нулю или меньшей предельно допустимой вход ной частоте импульсов на выходе сохраняются паразитные импульсы.

Цель изобретения - повышение точ.ности умножения.

С этой целью в умножитепь частоты, содержащий генератор опорной частоты и последовательно соединенные суммируюший счетчик импульсов, блок записи, регистр, блок переноса, вычитающий счет чик импульсов, формирователь импульсов, блок дифференцирования и распределеНия, 94Ol 54 управляюший триггер, вспомогательный счетчик импульсов, блок фиксации нуля, два ключа и дополнительный опорный генератор, выход которого через ключи соединен со счетными входами суммируюшего и вспомогательного счетчиков импульсов и = выходами триггера управления, один из входов которого подключен к выходу вспомогательного счетчика импульсов, а второй — к управляющим входам 1О блока записи и к одному из выходов блока ифференцирования и распределения, второй выход которого подключен к шине сброса суммируюшего счетчика импульсов — к выходу формирователя импульсов, IS при этом входы бпока фиксации нуля подключены к выходам вычитаюшего счетчика импульсов, а выход — к управляющему входу блока переноса, введены третий и четвертый ключи и первый и второй триг. 20 геры, первые входы двух последних из ,которых соединены с дополнительным выходом суммируюшего счетчика импульсов, вторые входы - с выходами соответственно третьего ключа и вспомогательного 25 счетчика импульсов, а выходы — с первыми входами соответственно четвертого и третьего. ключей, вторые входы которых соединены соответственно с выходсм бпока фиксации нуля и вторым входом триг 30 гера управления.

На фиг. 1 представлена структурная схема умножителя частоты следования импульсов, на фиг. 2 — временные диаг раммы, поясняющие его работу.

Умножитель частоты следования нмпуль сов содержит генератор 1 опорной частоты суммирующий счетчик 2 импульсов, блок 3 записи, регистр 4, блок 5 переноса, вычитаюший счетчик. 6 импульсов, 40 блок 7 фиксации нуля, формирователь 8 импульсов, блок О дифференцирования и распределения, триггер 10 управления, вспомогательный счетчик 1 1 импульсов, ключи 12-1 5, дополнительный оп рный генератор 16, триггеры 17 и 18.

Умножитель частоты работает следующим образом.

Входной сигнал с частотой (фиг. 2 g) поступает на в:;од формирова50 теля 8, который формирует из него поспьдовательность коротких прямоугольных импульсов (фнг. 2 о ) длительностью С с периодом Т „. Блок 9 из каждого импульса формирует пару импульсов

55 (фиг ° 2 В, . ), сдвинутых во времени на величину Т, первый из этих импульсов (фнг. 29) поступает на управляющие входы блока 3 и один из входов триггера 10 для перевода числа предыдущего измерения из счетчика 2 в регистр 4 и одновременной установки триггера 10 в такое состояние (фиг. 2 д ), нри котором ключ

i3 открывается, а ключ 12 закрывается.

Второй импульс с выхода блока 9 (фиг. 2 ъ) сбрасывает показания счетчика

2 и записывает в него исходное число, равное емкости счетчика 1 1 .

Импульсы с выхода генератора 16 с частотой F1 через открытый ключ 13 поступают на счетный вход счетчика 11.

При заполнении счетчика 11 на его выходе появляется импульс переполнения (фиг. 2 6 ), который возвращает триггер

lO в псиожение, при котором ключ 12 закрывается, а ключ 12 открывается.

Импульсы генератора 16 начинают поступать на счетный, вход счетчика 2, в котором уже записано исходное число, равное емкости счетчика 11, и счетчик 2 заполняется или до поступления следующего импульса с выхода формирователя 8.

Число импульсов, записанное в счетчике 2 за период входного сигнала, равно

Р1 ат „р = —1 -ESX

Импульсы с выхода генератора 1 с частоттой непрерывно поступают на счетный вход счетчика 6, который списывает ранее записанное в него из регистра

4 число Я . Когда число описано, на выходе блока 7 появляется импульс, который поступает на управляющий вход блока 5 для записи нового числа в счетчик 6 и одновременно через ключ 15 идет на выход умножителя.

Частота импульсов на выходе умножителя определяется выражением

Р

SI Ix- откуда коэффициент умножения К представляет особой целое или дробное число бь

I =К.

P SX F1

При уменьшении частоты входного сиг нала до значения меньшего Р х „„„ц,(т0х,.с, ) или его отсутствии суммируюший счетчик переполняется, в результате на его выходе появляется импульс (фиг. 2 Ж ), который устанавливает триггеры 17 и 18 в состояние (фиг. 2 3, и ), при котором ключи 15 и 16 закрываются и импульсы на выход умножителя не поступают. Каждый последующий импульс входного сиг нала вновь запускает счетчик 11, импульсами с выхода. которого (фиг. 20 ) триггер 18 возвращается в исходное сос5 9401 тояние (фиг. 2 3 ), открывая ключ 14.

Если частота входного сигнала остается меньшей Р@ „„,, то суммирующий счет чик 2 переполняется раньше, чем посту-" пит следующий импульс входного сигнала.

И результате триггер 1 8 вновь закрывает ключ 14 и триггер 17 и ключ 15 остаются в неизменном состоянии.

При увеличении частоты входного сигнала импульсы переполнения на выходе 30 счетчика 2 не появляются и первым же импульсом с выхода блока 9 (фиг. 2 9) через открытый ключ 14 триггер 17 устанавливается в состояние, при котором открывается ключ 16 н импульсы умножителя поступают на выход устройства (фиг. 2 к).

Использование дополнительно двух триггеров н двух ключей позволяет повысить точность устройства, так как в этом щ случае импульсы на выходе умножителя частоты появляются только при наличии входного сигнала, причем, следующего с частотой не меньшей, чем минимально возможная для данного умножителя и 2s

54 6 определяемая емкостью пересчетных устройств.

Формула изобретения

Умножитель частоты следования импульсов по авт. св. No 503238, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с пелью повышения точности. умножения, в него введены третий и четвертый ключи и первыйй и второй триггеры первые ð дь дву последних из которьц сое динены с дополнительным выходом суммирующего счетчика импульсов, вторые входы - с выходами соответственно ,третьего ключа и вспомогательного счетчика импульсов, а выходы - с первыми входами соответственно четвертого и третьего ключей, вторые входы которых соединены соответственно с выходом блока фиксации нуля и вторым входом трит гера управления.

Источники информащки, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 503238, кл. 0 06 F 7/52, 28.06.74. %а

9401 54

Составитель О. Кружилина

Редактор С. Крупенина Техред E.Õàðèòîí÷èê Корректор И. Муска

Заказ 4668/70 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсиая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4